动态内存管理

Posted 2020-11-29

动态内存管理
1.为什么要动态内存管理

      int val = 20;//在栈空间上开辟四个字节
      char arr[10]={10}；//在栈空间上开辟10个字节的连续空间
            但是上述的开辟空间的方式有两个特点：
            1. 空间开辟大小是固定的。
            2. 数组在申明的时候，必须指定数组的长度，它所需要的内存在编译时分配。
    但是，有时候我们所需要的空间大小在程序运行时才知道，那数组的编译时开辟               空间的方式就不行了，这时我就得试试动态开辟了。

2.动态内存函数的介绍
malloc和free

     void* malloc ( size_t size )
     这个函数向内存申请一块连续可用的空间，并返回指向这块空间的指针。
       ☆ 如果开辟成功，则返回一个指向开辟好空间的指针。
       ☆ 如果开辟失败，则返回一个NULL指针，因此malloc的返回值一定要做检查。
       ☆ 返回值的类型是 void* ，所以malloc函数并不知道开辟空间的类型，具体在使用                的时候使用者自己来决定。
       ☆ 如果参数 size 为0，malloc的行为是标准是未定义的，取决于编译器。
        void free ( void* ptr )      
      free函数用来释放动态开辟的内存。
       ☆ 如果参数 ptr 指向的空间不是动态开辟的，那free函数的行为是未定义的。
       ☆如果参数 ptr 是NULL指针，则函数什么事都不做。
        #include <stdio.h>
        int main()
        {
            int* ptr = NULL;
            ptr = (int*)malloc(num*sizeof(int));
            if(NULL != ptr)//判断ptr指针是否为空
            {
                  int i = 0;
                  for(i=0; i<num; i++)
                  {
                        *(ptr+i) = 0；
                  }
            }
            free(ptr);
            ptr = NULL;
            return 0;
        }

calloc

       void*calloc(size_t num,size_t size);
                ☆函数的功能是为num个大小为size 的元素开辟一块空间，并且把空间的每个字节                初始化为0。
                ☆与函数 malloc 的区别只在于 calloc 会在返回地址之前把申请的空间的每个                        字节初始化为全0。
                #include<stdio.h>
                #include<stdlib.h>
                int main()
                {
                      int *p = calloc(10, sizeof(int));
                      if(NULL != p)
                      {
                                                     //使用空间
                       } 
                      free(p);
                      p = NULL;
                      return 0;
                 }

realloc

    realloc函数的出现让动态内存管理更加灵活。
    有时会我们发现过去申请的空间太小了，有时候我们又会觉得申请的空间过大了，那为了合理的时候内存，我们一定会对内存的大小做灵活的调整。那 realloc 函数就可以做到对动态开辟内存大小的调整。
            void* realloc ( void*ptr , size_t size );       

            ptr是要调整的的内存地址。
            size是调整后的大小。
            返回值为调整之后的内存起始的位置。
            这个函数调整原内存空间大小的基础上，还会将原来内存中的数据移动到新的间。
            realloc在调整内存空间的是存在两种情况：
            1.原有空间之后有足够的空间。
            2.原有空间之后没有足够大的空间。
            情况1： 
                   当是情况1 的时候，要扩展内存就直接原有内存之后直接追加空间，原来空间的                 数据不发生变化。 
            情况2：
                   当是情况2 的时候，原有空间之后没有足够多的空间时，扩展的方法是：在堆空                间上另找一个合适大小的连续空间来使用。这样函数返回的是一个新的内存地                  址。 
            由于上述的两种情况，realloc函数的使用就要注意一些。 举个例子：
            #include < stdio.h >
            int main()
            {
                  int *p = malloc ( 100 );
                        if ( p != NULL )
                        {
                            //处理
                        }
                        else
                        {
                             printf ( " %c ", strerror ( errno ) ) ;
                        }
                        int* ptr = realloc ( p,1000 );
                        if ( ptr != NULL )
                        {
                            p = ptr;
                        }
                        //处理
                        free( p );
                        p = NULL;
             }